Как сделать расчет тепловой энергии на отопление

10 Июнь 2015 Алексей

Отопление и кондиционирование воздуха – одно из необходимых условий проживания в комфортных условиях. Но, чтобы добиться оптимальной температуры в помещении, необходимо специальное оборудование.

Еще не так давно оно представляло собой лишь стандартные отопительные котлы, работающие на газе, дизеле или дровах.

Но использование таких агрегатов требует больших затрат на топливо, а кроме того, выделяемые ими отработанные газы загрязняют окружающую среду. Поэтому все чаще выбирают альтернативные источники, такие как тепловой насос. Это высокотехнологичный прибор пригодный для отопления и кондиционирования воздуха в помещении. Но для того, чтобы его работа была эффективной необходимо грамотно провести расчет мощности тепловой энергии на отопление.

Содержание:

Общие сведения о тепловом насосе

Принцип работы такого оборудования основан на сборе тепла из земли или воды и направление его в помещение. А для этого конструкция теплового насоса разрабатывалась как два контура:


  • Внутренний;
  • Внешний.

Первый включает в себя кондиционер, испаритель и компрессор, причем последний требует подключения к электрической сети. В трубах контура циркулирует хладагент. Это газ, обладающий определенными свойствами, который под высоким давлением поступает в испаритель. Здесь он отбирает тепло у внутренних стенок, которое компенсируется за счет охлаждения земляного или водяного контура.

Смотрим видео, назначение тепловых насосов:

Но как только температура в помещении достигнет заданного уровня прибор автоматически отключается.

Сфера применения такого оборудования достаточно широка. Она распространяется не только на отопление, но и в горячем водоснабжении, кондиционировании воздуха в помещении.

Оптимальная модель и ее технические характеристики

Чтобы выбрать тепловой насос, соответствующий особенностям конкретного помещения, необходимо учесть все его возможности, а также провести соответствующие расчеты. На какие параметры следует обращать внимание в первую очередь? Обычно помимо цены учитывают следующие характеристики оборудования:

  1. Место его установки;
  2. Мощность теплогенератора;
  3. Тип агрегата;
  4. Коэффициент трансформации тепла;
  5. Уровень потребляемой энергии;
  6. Наличие дополнительных функций.

Также при выборе теплового насоса обращают внимание на такие критерии месторасположения здания как геологические особенности, наличие водоемов и различного рода коммуникаций.

Исходя из них определяется оптимальный тип источника тепла, который будет использовать в своей работе приобретенное оборудование и проводится расчет теплового насоса вода-вода. Но кроме изучения этих параметров обязательно проводится расчет мощности насоса. Ее значение должно соответствовать тепловой потребности системы отопления. Главным параметром для этого расчета является площадь отапливаемого помещения.

Если насос приобретается не только для отопления, а еще и для подогрева воды, то он должен быть оснащен реверсивным клапаном, который позволяет оборудованию работать в обратном режиме. Не менее важно учитывать и тип самой системы отопления, так как использование в комплексе этим агрегатом устройств повышенной мощности приведет к возрастанию эксплуатационных расходов.

Расчет мощности насоса

Чтобы правильно выбрать оборудование необходимо в первую очередь учитывать теплопотери помещения, так как покупка агрегата с большим запасом мощности связана с большими финансовыми затратами. Лучше принять меры по утеплению здания.

Если все нюансы учтены, то можно приступать к расчету тепловой энергии для отопления. Для его выполнения могут потребоваться следующие данные:

  • Площадь отапливаемого помещения;
  • Уровень его теплоизоляции.

Напримера рассмотрим расчет тепловой нагрузки на отопление насоса для дома площадью 180 м?.

При этом будем считать, что здание имеет хорошую теплоизоляцию, значит потребление тепла составляет не более 9 кВт. В этом случае потери тепла будут равны 9000 Вт и находятся они по формуле: площадь здания, умноженная на 50.

Но так как возможны отключения электричества, то следует учитывать и их, считая, что этот период не превышает 6 часов. Далее рассчитываем количество энергии, которое предполагается использовать за час. Для этого потери тепла, равные 9000 умножаем на количество часов в сутках 24 и получаем 216 кВт. Затем полученное значение делим на (18+2) (час) и получаем 10,8 кВт – это мощность теплового насоса, которые необходим для обогрева данного дома.

Смотрим видео подробно и в деталях:

Но это же значение можно получить и значительно проще. Для этого к рассчитанным потерям тепла прибавляют 20% от получившегося значения. Однако при таком способе не учитываются расходы энергии на нагрев воды.

Чтобы узнать полную мощность теплового насоса к получившемуся в результате расчета теплового насоса значению мощности необходимо добавить потребление на подогрев воды до 45°C из расчета 50 л на человека. Таким образом, если в вашем доме проживает 4 человека, то расход составит 0,35х4-1,4 кВт. Сложив мощность на отопление с затратами на подогрев воды получаем 12,4 кВт. Следовательно, вам потребуется тепловой насос с полной мощностью не менее 12 кВт.

Что еще необходимо учитывать при проведении расчета

Чтобы приобретенное оборудование смогло справляться с поставленными перед ними задачами необходимо рассчитывая его мощность учитывать и возможный режим работы. Он может быть:

  • Моновалентный;
  • Моноэнергетический;
  • Бивалентный.

Первый предполагает использование агрегата как единственного источника тепла. Поэтому при расчете нагрузки должны учитываться расходы на компенсацию в случае отключения электричества.

Второй рассчитан на установку теплового насоса в комплексе с электрическим теплогенератором. Это дает возможность приобретения менее мощной и более дешевой модели оборудования.

Бивалентный режим – это эксплуатация теплового насоса вместе с газовым котлом. В этом случае оборудование используется как дополнительное.

Особенности применения тепловых насосов

Выбрав в качестве источника тепловой энергии такой оборудование следует помнить, что для него характерны некоторые особенности. В частности, насосы работают эффективно только в хорошо утепленном здании, с теплопотерями не более 100 Вт/м?.

Смотриим видео, область применения и принци п работы:

Кроме того, максимальной экономии электроэнергии можно достичь только в случае, если разница между температурой во входном и выходном контурах достаточно большая. Исходя из этого, специалисты рекомендуют подключать оборудование после предварительно проведенного расчета

По материалам сайта: http://megakotel.ru